测试技术填空（2页）

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1、1.什么是线性系统的频率保持性？试说明其作用。 答答：频率保持性：若线性系统的输入为某一频率的简谐信号，则其稳态响应必是同一频率的简谐信号。作用作用：在实际测试中，测 试得到的信号会受到其他信号或噪声的干扰，这时依据该特性可以认定测得信号中只有与输入信号相同的频率成分才是真正由输 入引起的输出。同样，在故障诊断中，根据测试信号的主要频率成分，在排除干扰的基础上，依据该特性推出信号也应包含该频 率成分，通过寻找产生该频率成分的原因，就可以诊断出故障的原因。 2.什么是具有不失真测量特性的装置？实现不失真测量的条件是什么？ 答答：能使测试系统的输出信号真实、准确反映被测试对象信息，从而获得被测对象

2、原始信息的装置。 条件条件：1时域不失真测试条 件：输入为 x(t)时，输出 y(t) =A0x(t - t0)式中 A0，t0均为常数；2频域不失真测试条件：A（）=A0=常数，（）=-t0()，即 幅频特性曲线是一条平行于 轴的直线，相频特性曲线是斜率为-t0 的直线。 3.怎样根据幅频特性和相频特性评价测试系统优劣？ 答答: 根据测试系统在频域不失真测试条件：A（）=A0=常数，（）=-t0()，即幅频特性曲线是一条平行于 轴的直线，相 频特性曲线是斜率为-t0 的直线。 4.为什么二阶装置的阻尼比多采用 0.60.7? 答答：1对于二阶系统来说，进入稳态的时间取决于系统的固有频率 n

3、和阻尼比。n 越高，系统响应越快，阻尼比主要影 响超调量和振荡次数。通常取0.60.8 是因为此时最大超调量不超过 102.5达到稳态的时间最短，而且稳态误差也很小； 2当0.60.8 时，二阶系统具有较好的综合特性，波形失真较小。 5 5.什么是物性型传感器？什么是结构型传感器？试举例说明。什么是物性型传感器？什么是结构型传感器？试举例说明。 答答：物性型传感器是依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换的（水银的热水银温度计） 。结构型传感器是依靠传感 器结构参数的变化而实现信号转换的（电容式传感器） 。 6.6.金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何

4、针对具体情况选用？金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体情况选用？ 答答：金属导体在外力作用下发生机械变形时，电阻值随其机械变形的变化而变化，即电阻应变效应。半导体材料受到应力作用时， 其电阻率会发生变化，即压阻效应。金属金属：（1）精度高，测量范围广（2）寿命长，性能稳定可靠，结构简单（3）频率响应好 （4）价格便宜；半导体半导体：（1）灵敏度非常高（2）分辨率高（3）频率响应高（4）可测量低频角速度和直线加速度。缺点：温度 误差大。金属：工作范围广，可达-197317 半导体：温度补偿或恒温条件下使用 7.涡流式电感传感器的主要特点是什么？可用于哪些

5、方面的测量？涡流式电感传感器的主要特点是什么？可用于哪些方面的测量？ 答答：特点特点：可用于动态非接触测量，结构简单，安装方便，灵敏度较高，抗干扰能力较强，不受油污等介质的影响。测量测量： 1） 利用位移 X 作为变换量，做成测量位移，厚度，振动，转速等传感器，也可做成接近开关，计数器等； 2）利用材料电阻率 P 作 为变换量，可以做成温度测量，材质判别等传感器； 3）利用材料磁导率 U 作为变换量，可以做成测量应力，硬度等传感器； 4）利用变换量 U，P，X 的综合影响，可以做成探伤装置。 8.电容式传感器的主要优缺点是什么？电容式传感器的主要优缺点是什么？ 答答：优优：1.输入能量小而灵敏

6、度高 2.电参量相对变化大 3.动态特性好 4.能量损耗小 5.结构简单，适应性好。缺缺：1.非线性大 2.电缆 分布电容影响大 9.用压电式传感器能测量静态或变化很缓慢的信号吗？为什么？用压电式传感器能测量静态或变化很缓慢的信号吗？为什么？ 答答：能。由于不可避免地存在电荷泄漏，利用压电式传感器测量静态或准静态量值时，必须采取一定措施，使电荷从压电元件经 测量电路的漏失减小到足够小的程度。并联连接，两压电元件的负极集中在中间极板上，正极在上下两边连接在一起，此时电容 量大，输出电荷量大，适用于测量缓变信号。 10.为什么在动态应变仪上除了设有电阻平衡旋扭外，还设有电容平衡旋扭？为什么在动态应

7、变仪上除了设有电阻平衡旋扭外，还设有电容平衡旋扭？ 答答：动态应变仪内部是交流电桥，为保证电桥平衡，除了电阻要满足要求外，电容也必须满足一定的要求。所以. 11.试根据低通，高通，带通及带阻滤波器的理想幅频特性试根据低通，高通，带通及带阻滤波器的理想幅频特性 说明其各自的特点。说明其各自的特点。 答：1）低通滤波器：只允许 0f2 间的频率成分通过，而大于 f2 的频率成分衰减为零；2）高通滤波器：只允许 f1的频率成 分通过，而 ff1 的频率成分衰减为零;3）带通滤波器：只允许 f1f2 间的频率通过；4）带阻滤波器：与带通相反。 12.试用调幅原理说明，为什么试用调幅原理说明，为什么 Y

8、6D3A 型动态应变仪的电桥激励电压频率为型动态应变仪的电桥激励电压频率为 10KHz ,而工作频率为而工作频率为 01500Hz？ 答答：因为调幅是将一个高频简谐信号（载波信号）与测试信号（调制信号）相乘，使载波信号的幅值随测试信号的变化。为了减 小放大电路可能引起的失真，载波信号的频率 f0（电桥激励电压频率）必须远大于调制信号的最高频率 fm（工作频率） 。 13 自相关函数具有哪些性质？ 答 1）自相关函数为实偶函数，即。2）值不同，不同，当=0 时，的值最大，并等于信号的( )=()xxRR( )xR( )xR 均方值。3）值的限制范围为。4） 当时，x(t)和 x(t+)之间不存在

9、内在联系，2 X( )xR22( )xxxxxuRu 彼此无关，即 。5）周期函数的自相关函数仍为同频率的周期函数。()0x 2()xxRu 14 什么叫调制？什么叫解调？在测试中为何要将信号先调制再解调？ 答 调制就是使一个信号的某些参数在另一个信号的控制下而发生变化的过程。 解调就是恢复被调制信号的过程。 由于传感器的输出的信号一般为较低的频率分量（在直流至几十 KHZ 之间） ，当被测量信号比较弱时，为了实现信号的传输，尤 其是远程传输，可以采用放大或调制与解调。但是信号传输过程容易受到工频及其他信号的干扰，若采用放大则在传输过程中必 须采取一定的措施抑制干扰信号的影响。所以要将信号先调

10、制再解调。 15 半桥双臂电路中，对两片电阻应变片各并联一片相同的电阻应变片，能否提高电桥的灵敏度？为什么？答 不能提高电桥的灵敏度。因为半桥双臂灵敏度，与供桥电压成正比，与桥臂上应变数无关。000/(/)1/2iSuRRuA1 典型的测试系统常由试验由环节 测试环节 数据处理环节等部分组成。其中测试环节又由传感器 中间转换器 显示记录器 等部 分组成。 2 当电桥相邻两臂有增量时，电桥输出反应两臂增量相减的结果，而相对两臂有增量时，电桥输出反应两臂相加的结果，这就是 电桥的和差特性。这一重要特性是合理布置应变片 温度补偿 提高电桥灵敏度 的依据。 3 磁带记录器一般由 磁带 记录磁头 重放磁

11、头 等部件组成，其中磁头是磁头记录器的核心部件。 4 互感型电感传感器工作原理是 利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换为 线圈互感 的变化，它实质上是一个 变压器。5 正弦信号 x(t)=sin(wt+)的自相关函数是，它保留了原信号的 幅值信息 和 频率信息，但丢失了原信号0X2 0(/2)cosxt 的 相位信息。 6 线性系统实现不失真测试的条件是：1）幅频特性曲线是一条平行于 w 轴的直线 2）相频特性曲线是斜率为-的直线。0t 7 用应变片测量应变，当应变片较小时，可选用根据 压阻 效应工作的 半导体式 应变片，当应变片较大时，可选用根据 电阻效 应工作的 金属电阻 应变片。

12、8 在应变测量电桥中，为使输出最大，若电阻增量，则应接在电桥的相对桥臂，若，则12RRAA12RR和12RR AA应接在电桥的相邻桥臂。12RR和 9 随机信号的主要特征参数有 均值 方差 均方值 概率密度函数 相关函数 功率谱密度函数。 10 常系数线性系统最主要的特性是遵从 频率保持性原理 和 叠加原理。 11 为了使频率在 fc1之间的信号通过，而使其他频率的信号极大的衰减，应采用 高通滤波器。此滤波器可看成是 低通滤波 器 做负反馈而成。 12 相干函数主要是用来评价输入与输出之间的 因果 关系的函数。当相干函数为 0，表示输入与输出 不相干。当想干函数等于 1，表示输入与输出完全 相

13、干，表明系统不受 干扰，而且是 线性 的。当想干函数在 0 到 1 之间时，表明有 3 种可能 1)测试中有 外界噪声干扰 2）输出 y(t)是输出 x(t)和其他输入的综合输出 3）联系 x(t)和 y(t)的线性系统是非线性的。 13 交流电桥的平衡条件是 。1324Z ZZ Z1324 8.若对线性系统输入一个正弦值信号，则其稳定的（频率）保持不变，但输出的（幅值）和（相位）一般会发生变化 9.调制中控制高频振荡波的被测信号称为（调制）信号，用于载送被测信号的高频振荡波称为（载波） 。对已经放大的已调波进行 鉴别以恢复缓变的被测信号的过程（解调） 。 10.在应变测量电路中，为保证电桥输

14、出最（大） ，若电阻增量R1= R2，则 R1 和 R2 应接在电桥的（相对）桥臂，若电阻增量 R1= R2，则 R1 和 R2 应接在电桥的（相邻）桥臂。电桥的（和差）特性。 11.随机信号的统计特征参数中，均值表示（信号静态分量） ；均方值表示（信号的能量强度） ；方差表示（信号动态分量） 12.常系数线性系统最主要的特征是遵循从（叠加）原理和（频率保持性)原理。 （叠加）原理表明线性系统的各输入所产生的输出 互不干扰；利用（频率保持性)原理，可以从噪声中提取有用信息 13.为了使频率在 fc1fc2 之间的信号通过，而使其它频率的信号成分极大的衰减，应采用（带通）滤波器，它可以看着是以（带 阻）做负反馈而获得的 14.电桥电路是将（电阻 电容 电磁 电流）等参数的变化变为（电压）输出的一种变换电路 15.描述测试系统特性的主要参数是（灵敏度 线性度 回程误差 幅频特性 相频特性） 16.若对线性系统输入一个正弦信号，则其稳定输出的（频率）保持不变，但输出的（幅值）和（相位）一般会变化 17.互感型传感器是利用（互感原理）将被测位移量转换为（感应电势）的变化，它的实质是一个（变压器）